一種面向醫(yī)療安全的智能清單系統(tǒng)

南 山 呂旭東* 楊智翔 劉昱圻 陳韻岱 段會(huì)龍

1(浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系， 杭州 310027)2(中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院心血管內(nèi)科，北京 100853)

一種面向醫(yī)療安全的智能清單系統(tǒng)

南 山1呂旭東1*楊智翔1劉昱圻2陳韻岱2段會(huì)龍1

1(浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系， 杭州 310027)2(中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院心血管內(nèi)科，北京 100853)

安全清單是一種規(guī)范化診療行為的有效工具，在臨床上日益受到重視。安全清單要求醫(yī)務(wù)工作者在診療流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)對(duì)任務(wù)的準(zhǔn)備情況或完成情況按臨床規(guī)范進(jìn)行核對(duì)，從而保證醫(yī)療安全。但傳統(tǒng)的安全清單難與臨床工作流程集成，對(duì)病人缺乏針對(duì)性，并且缺乏信息系統(tǒng)支持，因而臨床應(yīng)用效果不佳。通過(guò)研究清單的計(jì)算機(jī)化表達(dá)方法，將安全清單分解為診療流程、清單表格、醫(yī)學(xué)算法和輔助信息等4個(gè)層次的知識(shí)；設(shè)計(jì)一套執(zhí)行機(jī)制，利用工作流引擎和規(guī)則引擎對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行執(zhí)行，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一套智能清單系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)此機(jī)制。通過(guò)一個(gè)心內(nèi)科經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療清單案例，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。該系統(tǒng)將清單細(xì)化成11個(gè)對(duì)應(yīng)于流程中關(guān)鍵場(chǎng)景的清單，在恰當(dāng)時(shí)機(jī)將清單推送給預(yù)定義的醫(yī)護(hù)人員，從而使清單融入他們的診療工作。每個(gè)場(chǎng)景的清單都是由預(yù)定義的醫(yī)學(xué)算法結(jié)合病人實(shí)際情況動(dòng)態(tài)生成，從而確保清單的針對(duì)性。結(jié)果表明，這種方法可以有效支持智能清單的表達(dá)和執(zhí)行，提供能夠與診療流程集成的病人個(gè)體化清單，方便醫(yī)護(hù)人員的使用。

醫(yī)療安全；安全清單；工作流管理；臨床決策支持

引言

醫(yī)療效率的提高和診療手段的進(jìn)步在給病人帶來(lái)高質(zhì)量醫(yī)療服務(wù)的同時(shí)增加了醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)和難度，進(jìn)而影響病人的醫(yī)療安全[1]。為應(yīng)對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，安全清單的應(yīng)用日益得到重視[2]。它在診療流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，把必須完成的任務(wù)以清單的形式呈現(xiàn)給任務(wù)的負(fù)責(zé)人，并強(qiáng)制其核對(duì)是否完成了這些必要任務(wù)[3]。在臨床試驗(yàn)中，應(yīng)用安全清單提高了醫(yī)護(hù)人員對(duì)循證醫(yī)學(xué)最佳實(shí)踐的遵從度，顯著降低了感染率、手術(shù)死亡率和并發(fā)癥發(fā)生率[4- 5]。而在臨床實(shí)踐中，盡管絕大部分醫(yī)護(hù)人員認(rèn)可使用清單的必要性，但是仍有過(guò)半的醫(yī)護(hù)人員因工作繁忙而對(duì)其持消極態(tài)度[6- 7]。確保正確的清單在正確的時(shí)間被正確的人使用、提高清單對(duì)于病人的針對(duì)性以及方便醫(yī)護(hù)人員對(duì)清單的使用，是清單發(fā)揮預(yù)期功效的關(guān)鍵[8]。

目前，臨床上通常將權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的清單結(jié)合醫(yī)療機(jī)構(gòu)實(shí)際情況進(jìn)行修訂，并打印在紙張上。清單以紙張的形式供醫(yī)護(hù)人員核查，并在人員間傳遞。為了方便清單的核查、查閱和歸檔，部分醫(yī)院已經(jīng)將紙質(zhì)的安全清單直接編碼為電子病歷系統(tǒng)等臨床信息系統(tǒng)中的頁(yè)面[9]。然而，這兩種形式的清單都尚未滿足醫(yī)護(hù)人員在繁忙的臨床工作中對(duì)情況各異的病人進(jìn)行核查的需求[10]。首先，使用這些清單時(shí)，醫(yī)護(hù)人員需要準(zhǔn)確記憶診療流程環(huán)節(jié)，并且在預(yù)期的時(shí)間點(diǎn)主動(dòng)查找清單并核查，這增加了醫(yī)護(hù)人員使用清單時(shí)的記憶負(fù)擔(dān)，也不能保證清單在正確的時(shí)間被使用；其次，病人情況各異，需要關(guān)注的信息隨著年齡、性別、病情、有無(wú)伴發(fā)疾病等各不相同，從而無(wú)法提供一種適用于所有病人的清單；再次，清單在使用過(guò)程中需要核對(duì)大量的病人數(shù)據(jù)或查閱醫(yī)療文獻(xiàn)，這也給醫(yī)護(hù)人員帶來(lái)了額外的工作負(fù)擔(dān)，從而增加其不遵從清單的可能性。

針對(duì)這一問(wèn)題，本研究提出了一種面向診療流程的、病人個(gè)體化的安全清單表達(dá)和執(zhí)行方法。該方法對(duì)安全清單所蘊(yùn)含的知識(shí)按照其性質(zhì)不同分為清單表格、診療流程、醫(yī)學(xué)算法(medical algorithm)和輔助信息4個(gè)層次進(jìn)行計(jì)算機(jī)化表達(dá)。針對(duì)不同層次的知識(shí)，設(shè)計(jì)了綜合的知識(shí)表達(dá)方法與執(zhí)行機(jī)制，最終以清單表格的形式進(jìn)行呈現(xiàn)。針對(duì)診療流程層，通過(guò)工作流管理技術(shù)[11]，實(shí)現(xiàn)了面向診療流程的清單管理機(jī)制。每一頁(yè)清單都被表達(dá)成診療流程中的一個(gè)任務(wù)，這些任務(wù)按照根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)的要求以串行、并行或選擇等順序編排，在執(zhí)行時(shí)提供針對(duì)相關(guān)人員的通知和提醒。針對(duì)醫(yī)學(xué)算法層，應(yīng)用臨床決策支持中常用的基于規(guī)則的推理技術(shù)[12]，將清單根據(jù)每個(gè)患者的不同進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保清單的內(nèi)容只針對(duì)于當(dāng)前患者，從而在保證了清單的簡(jiǎn)潔和精準(zhǔn)。針對(duì)輔助信息，采用與電子病歷等臨床信息系統(tǒng)集成的方式，從病歷中獲取病人數(shù)據(jù)，在對(duì)數(shù)據(jù)利用醫(yī)學(xué)算法進(jìn)行分析篩選后，關(guān)聯(lián)在清單表格相應(yīng)的條目上。

1 方法

1.1 智能清單的計(jì)算機(jī)化表達(dá)方法

將智能清單中的概念和概念間的關(guān)系進(jìn)行提取，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算機(jī)化的表達(dá)，是計(jì)算機(jī)執(zhí)行這些知識(shí)的基礎(chǔ)。圖1所示的智能清單概念模型表達(dá)了智能清單涉及到的核心概念和其之間的關(guān)系。

安全清單的提出是為了應(yīng)對(duì)臨床診療流程中執(zhí)行某些臨床任務(wù)時(shí)可能發(fā)生的疏忽和錯(cuò)誤，因此它的使用離不開(kāi)診療流程的上下文。每個(gè)臨床任務(wù)都有其預(yù)期的負(fù)責(zé)人，這一負(fù)責(zé)人也是安全清單應(yīng)該作用的對(duì)象。多個(gè)臨床任務(wù)是按照一定的順序進(jìn)行執(zhí)行的，這樣的順序包括依次順序執(zhí)行、并行執(zhí)行，也可以是根據(jù)患者的實(shí)際情況根據(jù)醫(yī)學(xué)算法選擇某一條分支執(zhí)行。

每個(gè)清單表格都包含了若干個(gè)與臨床任務(wù)相應(yīng)的潛在安全問(wèn)題。這樣的安全問(wèn)題由醫(yī)學(xué)算法進(jìn)行評(píng)估，產(chǎn)生出針對(duì)病人個(gè)體情況的核查條目，供清單的使用者進(jìn)行核查，每個(gè)核查條目都包含了對(duì)待核查內(nèi)容的描述和可進(jìn)行的選項(xiàng)。為了保證可讀性，這些條目往往還受到排版的約束。在核查某些條目時(shí)，使用者往往需要查閱病人數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)，或者查閱醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)了解最佳解決方案。

圖1 智能清單概念模型Fig.1 A conceptual model for smart checklists

為了實(shí)現(xiàn)智能清單，基于醫(yī)學(xué)算法的邏輯推理必不可少。醫(yī)學(xué)算法表達(dá)了醫(yī)學(xué)上根據(jù)病人生理狀況等條件的不同進(jìn)行診斷和治療的邏輯流程和方法，其中包含了進(jìn)行邏輯判斷的條件和做出判斷后預(yù)期執(zhí)行的動(dòng)作。醫(yī)學(xué)算法的表達(dá)是使清單實(shí)現(xiàn)智能化和患者個(gè)體化的基礎(chǔ)，臨床流程分支的選擇、核查條目的生成和病人數(shù)據(jù)的篩選都依賴于這一推理決策機(jī)制。

輔助信息包含了與待核查清單條目相關(guān)的病人數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)。病人數(shù)據(jù)往往是用戶進(jìn)行核查的對(duì)象，而醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)是核查時(shí)需要參考的標(biāo)準(zhǔn)。由于紙張形式的限制，傳統(tǒng)的安全清單并不能將這種信息與清單一并提供，從而造成用戶在信息系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)反復(fù)進(jìn)行查詢，不利于減輕用戶的工作負(fù)擔(dān)。因此，在這里將需要用戶進(jìn)行核查的信息也作為清單的一部分，并且利用醫(yī)學(xué)算法對(duì)其進(jìn)行篩選和分析，從而試圖減輕醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)。

解出相應(yīng)的r個(gè)特征根,可得到差分方程的通解表達(dá)式,再由初始值得到差分方程的特解,即得到所求的概率Pn．

1.2 智能清單的執(zhí)行機(jī)制

與概念模型相對(duì)應(yīng)的，本研究設(shè)計(jì)了一種智能清單的執(zhí)行機(jī)制，由4個(gè)軟件組件分別與智能清單的4個(gè)層次相對(duì)應(yīng)。其中，工作流引擎解析并執(zhí)行預(yù)定義的流程模型，并且對(duì)模型的實(shí)例進(jìn)行管理。工作流引擎根據(jù)預(yù)定義的順序和角色對(duì)任務(wù)進(jìn)行分發(fā)，并且監(jiān)控和記錄其執(zhí)行情況。除了任務(wù)之外，工作流引擎可以根據(jù)預(yù)定義的事件發(fā)送或接收消息，從而實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)工作流的互操作。規(guī)則引擎是生成針對(duì)臨床場(chǎng)景清單的關(guān)鍵，生成清單時(shí)將病人數(shù)據(jù)與診療規(guī)則綁定，執(zhí)行診療規(guī)則中定義的邏輯，從而生成與病人數(shù)據(jù)相匹配的清單條目。在應(yīng)用了規(guī)則引擎和工作流引擎的基礎(chǔ)上，智能清單系統(tǒng)需要根據(jù)清單的要求將二者有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，并實(shí)現(xiàn)包括清單頁(yè)面渲染、存儲(chǔ)、通知等在內(nèi)的后續(xù)處理和管理，這些功能統(tǒng)一在智能清單生成器中實(shí)現(xiàn)。獲取相應(yīng)的病人數(shù)據(jù)這一任務(wù)，則通過(guò)數(shù)據(jù)接口與臨床信息系統(tǒng)的集成來(lái)實(shí)現(xiàn)。

為保證最終展現(xiàn)給用戶的清單具有較好的可讀性，本研究設(shè)計(jì)了一種針對(duì)臨床場(chǎng)景的病人個(gè)體化清單頁(yè)面生成方法。這種方法將清單的內(nèi)容與樣式進(jìn)行了分離，使得清單的輸出結(jié)果在清單樣式的約束下自動(dòng)隨著清單內(nèi)容的變化而變化，進(jìn)而使病人個(gè)體化的清單成為了可能。清單的內(nèi)容以模板的形式進(jìn)行表達(dá)，其中包含了該清單所需要考慮的全部臨床問(wèn)題，從而滿足了清單內(nèi)容完整全面的要求。而模板中對(duì)臨床問(wèn)題的處理則用到了規(guī)則，即當(dāng)患者滿足一定條件時(shí)才考慮該臨床問(wèn)題，而每一個(gè)臨床問(wèn)題對(duì)應(yīng)了特定的安全清單條目。更進(jìn)一步地，安全清單的條目還可以包括與病人數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)等的鏈接，而這些信息也是通過(guò)執(zhí)行規(guī)則、對(duì)病歷中的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選后得到的。清單以樣式文件的形式進(jìn)行表達(dá)，規(guī)定了清單模板中的信息應(yīng)表示成為怎樣的頁(yè)面元素，以及這些元素的排版布局。

1.3 智能清單系統(tǒng)

基于上述的執(zhí)行機(jī)制，本研究設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一套智能清單系統(tǒng)，其架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。該系統(tǒng)選用了應(yīng)用程序接口豐富的BizAgi工作流引擎[13]和在工業(yè)與醫(yī)療中廣泛使用的Drools規(guī)則引擎[14]。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了與醫(yī)院電子病歷的集成，從而能夠從電子病歷中獲取病人的基本信息和檢查、檢驗(yàn)、醫(yī)囑等數(shù)據(jù)。

圖2 智能清單系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.2 The architecture of the intelligent checklist support system

智能清單系統(tǒng)是否易于使用，是否能給使用者帶來(lái)附加價(jià)值，是其能否被使用者接受的關(guān)鍵。該智能清單系統(tǒng)采取了一系列手段，以提高系統(tǒng)的易用性。首先，在目前的智能清單系統(tǒng)中，采用了B/S架構(gòu)。在網(wǎng)頁(yè)端，應(yīng)用了HTML5技術(shù)，保證了網(wǎng)頁(yè)在計(jì)算機(jī)和移動(dòng)終端(如智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī))等設(shè)備上都可以正常使用。這種實(shí)現(xiàn)方式使得醫(yī)護(hù)人員可以在院內(nèi)隨時(shí)隨地進(jìn)行核查，而不必回到計(jì)算機(jī)前。其次，在系統(tǒng)實(shí)施中，將醫(yī)護(hù)人員工作號(hào)、病人號(hào)、臨床場(chǎng)景等以二維碼的形式展現(xiàn)。掃描醫(yī)護(hù)人員二維碼，可以瀏覽其工作列表；掃描病人號(hào)，可以瀏覽病人診療流程中已核查和待核查的清單；掃描臨床場(chǎng)景二維碼，可以獲取與此場(chǎng)景相應(yīng)的清單。這種方式為使用者在移動(dòng)終端上核查提供了方便。

目前，基于規(guī)則的臨床決策支持系統(tǒng)已經(jīng)廣泛用于醫(yī)療。具有工作流管理功能的臨床信息系統(tǒng)，如臨床路徑管理系統(tǒng)，也逐漸被在臨床中應(yīng)用。重復(fù)利用這兩類系統(tǒng)的編輯工具、引擎和建立起的知識(shí)庫(kù)，有助于智能清單系統(tǒng)和智能清單的開(kāi)發(fā)和臨床使用者的接受，而智能清單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮了這個(gè)問(wèn)題。智能清單服務(wù)可以通過(guò)規(guī)則引擎適配器和工作流引擎適配器調(diào)用其提供的應(yīng)用程序接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些系統(tǒng)和其中存儲(chǔ)的知識(shí)的重用。

2 結(jié)果

為驗(yàn)證智能清單系統(tǒng)的可行性，筆者在國(guó)內(nèi)某三甲醫(yī)院展開(kāi)了應(yīng)用實(shí)踐與案例研究。在案例選擇中，選取已經(jīng)在該醫(yī)院臨床科室中以紙張形式應(yīng)用的經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)(PCI)圍術(shù)期清單作為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)智能清單。

PCI術(shù)是一種通過(guò)介入治療的方式治療急性冠脈綜合癥、穩(wěn)定性心絞痛、心肌梗死等疾病的常用手段。為了確保PCI圍術(shù)期的病人安全，滿足衛(wèi)生部規(guī)定的PCI術(shù)安全指標(biāo)[15]，該院制定了一套清單，包括病房醫(yī)生、病房護(hù)士、導(dǎo)管室醫(yī)生和導(dǎo)管室護(hù)士等4種角色，術(shù)前評(píng)估、術(shù)中核查和術(shù)后管理等3個(gè)主要環(huán)節(jié)。在實(shí)際使用中，這些清單以紙張的形式在上述4種角色所對(duì)應(yīng)的醫(yī)護(hù)人員間傳遞。

圖3 智能清單診療流程模型Fig.3 Fragment of a care process model related to a smart checklist

按照本研究提出的表達(dá)方法，筆者對(duì)這一安全清單進(jìn)行了計(jì)算機(jī)化表達(dá)。圖3展示了一個(gè)PCI圍術(shù)期的臨床診療流程，該流程以業(yè)務(wù)流程標(biāo)記法(business process modeling and notation, BPMN)的格式[16]呈現(xiàn)。根據(jù)術(shù)前、術(shù)中和術(shù)后3個(gè)主要環(huán)節(jié)的核查行為以及臨床參與者角色的不同，這一流程被細(xì)化為11個(gè)臨床場(chǎng)景。其中，每個(gè)場(chǎng)景與其相對(duì)應(yīng)的安全清單的映射都是通過(guò)XML格式的配置文件中的一個(gè)條目完成的，而各個(gè)條目將每個(gè)場(chǎng)景定義成了包含場(chǎng)景名稱、對(duì)應(yīng)安全清單名稱、清單頁(yè)面布局樣式和清單核查人角色在內(nèi)的四元組。以管床醫(yī)生術(shù)前核查這一場(chǎng)景為例：該場(chǎng)景對(duì)應(yīng)了名稱為Drools_CKPro1的安全清單，在輸出時(shí)采用名為PCI的輸出樣式模板，該清單將被分配給角色為心內(nèi)科醫(yī)生的用戶。每張清單都包含了若干規(guī)則，這些規(guī)則遵循Drools規(guī)則的語(yǔ)法，即WHEN LHS THEN RHS的形式，存儲(chǔ)于drl文件中。LHS為規(guī)則需要滿足的條件，而RHS為滿足條件時(shí)執(zhí)行的動(dòng)作。例如，在Drools規(guī)則中，筆者定義了當(dāng)患者的eGFR低于80或未進(jìn)行腎功能檢查時(shí)，則在安全清單中添加一個(gè)條目，提示管床醫(yī)生應(yīng)核對(duì)是否已為患者開(kāi)具了水化治療的醫(yī)囑，并將患者的檢驗(yàn)和醫(yī)囑信息一并列在核查條目中。

在智能清單系統(tǒng)中，根據(jù)病人數(shù)據(jù)對(duì)該智能清單進(jìn)行執(zhí)行，結(jié)果如圖4所示。圖4(a)展示了管床醫(yī)生術(shù)前核查清單的內(nèi)容，其中關(guān)于確認(rèn)病人水化治療方案的核查條目是依照上述規(guī)則、針對(duì)一名腎功能?chē)?yán)重不足病人的數(shù)據(jù)定制生成的。上文中規(guī)則里涉及到來(lái)自于臨床指南的解釋和相關(guān)的臨床數(shù)據(jù)，都在清單條目中得到了體現(xiàn)。

圖4(b)展示了該患者的流程執(zhí)行的一個(gè)實(shí)例。圍術(shù)期清單的核查流程從手術(shù)申請(qǐng)的下達(dá)開(kāi)始。當(dāng)病情醫(yī)生在醫(yī)院電子病歷中下達(dá)手術(shù)醫(yī)囑時(shí)，智能清單系統(tǒng)會(huì)給病區(qū)醫(yī)生發(fā)送一條通知，告知該醫(yī)生應(yīng)確認(rèn)必須完成的術(shù)前準(zhǔn)備工作是否已經(jīng)完成。醫(yī)生核查后，如果確實(shí)符合手術(shù)條件，則手術(shù)流程可以繼續(xù)，并且相應(yīng)的病區(qū)護(hù)士會(huì)收到核查的通知。如果通過(guò)核查發(fā)現(xiàn)患者存在嚴(yán)重的手術(shù)禁忌，則病區(qū)醫(yī)生獲得的清單會(huì)有所不同。這種情況下的清單是告知病區(qū)醫(yī)生該患者存在哪些手術(shù)禁忌，病區(qū)醫(yī)生這時(shí)可以選擇終止手術(shù)、取消手術(shù)申請(qǐng)，或者是通知上級(jí)醫(yī)生進(jìn)行核查。如果病區(qū)醫(yī)生選擇交由上級(jí)醫(yī)生處理，則相應(yīng)的上級(jí)醫(yī)生會(huì)收到核查清單的通知。如果上級(jí)醫(yī)生在核查中認(rèn)為手術(shù)仍可進(jìn)行，則智能清單系統(tǒng)繼續(xù)讓病區(qū)護(hù)士核查。而此時(shí)病區(qū)護(hù)士可以瀏覽之前的核查流程，了解之前哪名病區(qū)醫(yī)生和哪名上級(jí)醫(yī)生已經(jīng)對(duì)病人進(jìn)行過(guò)了核查，以及他們的關(guān)注點(diǎn)是什么。

圖4 PCI圍手術(shù)期清單流程。(a)術(shù)前核查清單；(b)診療流程實(shí)例Fig.4 PCI peri- operative checklist process. (a) The pre- operative checklist; (b) An instance of the clinical process

由本系統(tǒng)生成的電子化智能清單與傳統(tǒng)的紙張清單相比，具有下列優(yōu)勢(shì)：首先，工作流管理的引入，使得每個(gè)臨床角色完成核查任務(wù)的順序得到了形式化的表達(dá)和管理系統(tǒng)的支持；提醒機(jī)制減輕了臨床人員的記憶負(fù)擔(dān)，避免了遺忘；同時(shí)，這一執(zhí)行方式也使得核查工作的進(jìn)展情況對(duì)醫(yī)療活動(dòng)的所有參與者清晰可見(jiàn)。其次，規(guī)則的使用令清單的內(nèi)容體現(xiàn)出了病人個(gè)性化。例如，對(duì)于存在腎功能不全(臨床指標(biāo)表現(xiàn)為eGFR低于80)的病人，需要提醒醫(yī)生關(guān)注是否已采用了正確的水化治療方案，而對(duì)于那些腎功能正常的病人提供這一條目則會(huì)造成醫(yī)生的困擾。相比紙張清單，智能清單可以僅為eGFR低于80的病人提供這一條目。此外，智能清單在完全覆蓋病人需考慮情況的同時(shí)，不明顯增加清單的長(zhǎng)度。以管床醫(yī)生術(shù)前核查清單為例，原有紙張核查清單共有8個(gè)條目，覆蓋了8個(gè)具有通用性的臨床問(wèn)題。而筆者在智能清單的構(gòu)建中，與臨床專家進(jìn)行討論，建立了包含48個(gè)條目，在對(duì)原有8個(gè)臨床問(wèn)題進(jìn)一步細(xì)化的基礎(chǔ)上，還覆蓋了感染、腎功能不全和手術(shù)禁忌癥等問(wèn)題。這48個(gè)條目會(huì)根據(jù)病人狀況的不同選擇性地顯示，針對(duì)每個(gè)病人，顯示出的條目在10個(gè)左右。通過(guò)規(guī)則的引入，還對(duì)核查條目中該病人需要特別關(guān)注的內(nèi)容進(jìn)行高亮顯示，引起醫(yī)護(hù)人員的重視。最后，病人數(shù)據(jù)的集成減輕了醫(yī)護(hù)人員在完成核查工作中查詢數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)。這些數(shù)據(jù)通過(guò)規(guī)則的進(jìn)一步篩選，只選取對(duì)醫(yī)療安全有影響的病人數(shù)據(jù)顯示給醫(yī)護(hù)人員，從而進(jìn)一步提高了他們的工作效率。例如，患者各項(xiàng)生理指標(biāo)是否適合手術(shù)、是否存在傳染性疾病、繳納的手術(shù)押金是否充足、是否已簽署知情同意書(shū)等狀況目前都可以通過(guò)智能清單展現(xiàn)給醫(yī)護(hù)人員。

本系統(tǒng)在某三甲醫(yī)院心內(nèi)科開(kāi)展了臨床評(píng)測(cè)，來(lái)自臨床人員的評(píng)價(jià)結(jié)果表明：醫(yī)護(hù)人員對(duì)該系統(tǒng)接受程度良好，該系統(tǒng)的使用有助于安全清單在臨床上的普及。

3 討論

使用安全清單可以提高對(duì)循證醫(yī)學(xué)最佳實(shí)踐的遵從度，從而減少醫(yī)療差錯(cuò)。然而在繁忙的臨床工作中，必須把這些最佳實(shí)踐的原則落實(shí)到具體的臨床情景中，才能有效指導(dǎo)實(shí)踐。智能清單系統(tǒng)為這一需求給出了技術(shù)支持。通過(guò)應(yīng)用基于規(guī)則的推理技術(shù)，智能清單系統(tǒng)根據(jù)病人情況生成個(gè)體化的清單條目，從而在簡(jiǎn)化清單內(nèi)容的同時(shí)增強(qiáng)了清單的針對(duì)性。不但如此，智能清單的條目還可以集成與之相關(guān)的病人數(shù)據(jù)、參考文獻(xiàn)等輔助信息，進(jìn)一步提高使用安全清單的方便程度。通過(guò)應(yīng)用工作流管理技術(shù)，智能清單系統(tǒng)可以將安全清單在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間分發(fā)給正確的使用者，從而在減輕使用者記憶負(fù)擔(dān)的同時(shí)確保清單核查流程的順暢。

智能清單的智能性主要借助對(duì)工作流模型的執(zhí)行和對(duì)規(guī)則的推理來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本研究開(kāi)發(fā)的智能清單系統(tǒng)中，利用一組接口與第三方的工作流引擎和規(guī)則引擎相集成，從而實(shí)現(xiàn)了這一功能。該設(shè)計(jì)方法有助于直接利用成熟的工作流引擎和規(guī)則引擎產(chǎn)品，加速智能清單系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。隨著基于工作流技術(shù)的信息系統(tǒng)(如臨床路徑管理系統(tǒng))和基于規(guī)則的臨床決策支持系統(tǒng)在臨床上的應(yīng)用不斷增加，本研究所采用的方法也有利于智能清單系統(tǒng)與這些系統(tǒng)的互操作，并且有利于流程性知識(shí)和規(guī)則在這些系統(tǒng)間的共享，進(jìn)而將這些系統(tǒng)聯(lián)合在一起產(chǎn)生更大的作用，實(shí)現(xiàn)更加智能的醫(yī)療。

本研究開(kāi)發(fā)的智能清單系統(tǒng)也存在一定的局限。首先，目前智能清單系統(tǒng)只能從電子病歷系統(tǒng)或某一個(gè)臨床信息系統(tǒng)中獲取病人數(shù)據(jù)，而與診療決策相關(guān)的數(shù)據(jù)往往分散在多個(gè)信息系統(tǒng)中，同時(shí)與這些系統(tǒng)進(jìn)行集成開(kāi)發(fā)工作量較大。其次，由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，不同的醫(yī)院對(duì)于同樣類型的病人數(shù)據(jù)有著不同的描述方式，導(dǎo)致智能清單系統(tǒng)在不同醫(yī)院間遷移時(shí)不得不根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型對(duì)智能清單中涉及數(shù)據(jù)的內(nèi)容進(jìn)行修改，從而增加了工作量和工作難度。隨著國(guó)內(nèi)外醫(yī)院臨床數(shù)據(jù)中心的不斷建設(shè)，臨床信息標(biāo)準(zhǔn)的不斷提出和完善，分散的醫(yī)療數(shù)據(jù)被集中并以規(guī)范化的形式表達(dá)，并提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)方法。數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用和普及，將有助于改善清單應(yīng)用中數(shù)據(jù)訪問(wèn)。

4 結(jié)論

本研究為安全清單的普遍和有效使用設(shè)計(jì)了一套智能清單的知識(shí)表達(dá)及執(zhí)行方法，并開(kāi)發(fā)了一種面向醫(yī)療安全的智能清單系統(tǒng)，旨在通過(guò)智能化的方法解決目前安全清單應(yīng)用核查中存在的不能與臨床工作流相融合、內(nèi)容缺乏針對(duì)性等問(wèn)題。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)工作流引擎和規(guī)則引擎的集成應(yīng)用，使得病人個(gè)體化的清單可以在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間被推送給正確的應(yīng)用對(duì)象，并提供了相關(guān)的病人數(shù)據(jù)和參考信息方便了臨床工作者對(duì)于清單的使用。本研究通過(guò)PCI圍術(shù)期清單，驗(yàn)證了系統(tǒng)對(duì)于復(fù)雜智能清單的表達(dá)和執(zhí)行能力，證明了方法的有效性。隨著安全清單在臨床中使用廣度和深度的增加，越來(lái)越多的智能清單將在系統(tǒng)中不斷被開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證和評(píng)估。這樣的方式將有效保障病人安全，減少醫(yī)療費(fèi)用，并且減輕醫(yī)護(hù)人員工作負(fù)擔(dān)。

[1] Shillito J, Arfanis K, Smith A. Checking in healthcare safety: theoretical basis and practical application [J]. International Health Care Quality Assurance, 2010, 23(8): 699- 707.

[2] Borchard A, Schwappach DLB, Barbir A, et al. A systematic review of the effectiveness, compliance, and critical factors for implementation of safety checklists in surgery[J]. Annals of Surgery, 2012, 256(6): 925- 933.

[3] Weiser TG, Berry WR. Review article: perioperative checklist methodologies [J]. Canadian Journal of Anaesthesia, 2013, 60(2): 136- 142.

[4] Haynes AB, Weiser TG, Berry WR, et al. A surgical safety checklist to reduce morbidity and mortality in a global population [J]. The New England Journal of Medicine, 2009, 360(5): 491- 499.

[5] De Vries EN, Prins HA, Crolla RMPH, et al. Effect of a comprehensive surgical safety system on patient outcomes [J]. The New England Journal of Medicine, 2010, 363(20): 1928- 1937.

[6] De Vries EN, Hollmann MW, Smorenburg SM, et al. Development and validation of the surgical patient safety system (SURPASS) checklist [J]. Quality & Safety in Health Care, 2009, 18(2): 121- 126.

[7] 張亞軍，張久越，趙詩(shī)斌，等. WHO手術(shù)安全核查單應(yīng)用中存在的問(wèn)題與對(duì)策 [J]. 北京醫(yī)學(xué), 2012, 34(8): 737- 738.

[8] Fourcade A, Blache JL, Grenier C, et al. Barriers to staff adoption of a surgical safety checklist [J]. BMJ Quality & Safety, 2012, 21(3): 191- 197.

[9] Garg T, Lee JY, Evans KH, et al. Development and evaluation of an electronic health record—based best- practice discharge checklist for hospital patients [J]. Joint Commission Journal on Quality and Patient Safety, 2015, 41(3): 126-131.

[10] Grigg E. Smarter clinical checklists: how to minimize checklist fatigue and maximize clinician performance [J]. Anesthesia and Analgesia, 2015, 121(2): 570- 573.

[11] Lu Ruopeng, Sadiq S. A survey of comparative business process modeling approaches [C]//The 10th International Conference on Business Information Systems. Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 2007: 82- 94.

[12] De Clercq PA, Blom JA, Korsten HHM, et al. Approaches for creating computer- interpretable guidelines that facilitate decision support [J]. Artificial Intelligence in Medicine, 2004, 31(1): 1- 27.

[13] Biz Agi. Overview, what is Bizagi BPM Suite? [EB/OL]. http://help.bizagi.com/bpmsuite/en/,2015-11-24/2016-06-23.

[14] JBOSS. Drools documentation [EB/OL]. http://docs.jboss.org/drools/release/6.4.0.Final/drools- docs/html/index.html, 2016-04-15/2016-06-23.

[15] 衛(wèi)生部醫(yī)療服務(wù)監(jiān)管司. 衛(wèi)生部辦公廳關(guān)于印發(fā)心血管病等三級(jí)?？漆t(yī)院評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)實(shí)施細(xì)則的通知 [EB/OL]. http://www.moh.gov.cn/zwgkzt/s9968/201206/55243.shtml, 2012-06-27/2016-06-23.

[16] OMG. Business Process Model and Notation (BPMN) [EB/OL]. http://www.omg.org/cgi- bin/doc?dtc/10-06-04.pdf, 2010-06-04/2016-06-23.

An Intelligent Support System for Patient Safety Checklists

Nan Shan1Lu Xudong1*Yang Zhixiang1Liu Yuqi2Chen Yundai2Duan Huilong1

1(Department of Biomedical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)1(Department of Cardiology, PLA General Hospital, Beijing 100853, China)

Safety checklists have gain increasingly attention in recent years as an effective way of standardizing healthcare. They serve as a quality improving tool by enabling providers checking the variance between the actual situation and the best practice prior to the critical activities. However, the traditional checklists in paper form are lack of integration with clinical workflow, specification to individual patients and information system support, which increases the workload of providers and leads to ineffective implementation. This study decomposed safety checklist knowledge into 4 layers, i.e. clinical workflow, checklist form, medical algorithm and supplementary information, aiming to make checklists adjustable and executable by computerized systems. A support system had been developed according to the checklist representation and execution mechanism. The system was able to reduce the providers′ workload by integrating checklist into the daily care process of providers for individual patients and providing related patient data and knowledge. A percutaneous coronary intervention peri- operative checklist set had been used to validate the proposed system. By using the system, the process was decomposed into 11 scenarios integrated with the actual clinical workflow. In each scenario, a group of clinical algorithms was applied to produce checkable items. The results indicated that the proposed approach effectively supported the representation and execution of checklists and providers could have benefit from the system by using the process- oriented and patient- specific checklists.

clinical safety; safety checklist; workflow management; clinical decision support

10.3969/j.issn.0258- 8021. 2017. 03.010

2016- 06- 23， 錄用日期:2017- 01- 06

R318

A

0258- 8021(2017) 03- 0329- 07

*通信作者(Corresponding author)，E- mail: lvxd@zju.edu.cn